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IP網絡存儲技術之完全解析
2008-04-14   

  隨著網絡存儲技術的飛速發展,各種存儲設備和技術正趨于融合。總有一天,現在的光纖和SCSI磁盤陣列、NAS文件服務器、磁帶庫等設備都可以運行在一個統一標準的架構中。

  IP存儲(Storage over IP簡稱為SoIP)--在IP網絡中傳輸塊級數據--使得服務器可以通過IP網絡連接SCSI設備,并且像使用本地的設備一樣,無需關心設備的地址或位置。

  而網絡連接則是以IP和以太網為骨干,這令人聯想起今天耳熟能詳的存儲域網(SAN)結構。只是以廉價而成熟的IP和以太網技術,替代了光纖通道技術。

  由于既有的成熟性和開放性,IP存儲技術,使企業在制定和實現"安全數據存儲"的策略和方案時,有了更多的選擇空間。例如遠程的數據備份、數據鏡像和服務器集群等領域,IP存儲的介入都可以大大豐富其內容。

  同時,IP存儲也消除了企業IT部門在設計傳統SAN方案時,必須面對的產品兼容性和連接性方面的問題。最重要的是,基于IP存儲技術的新型"SAN",兼具了傳統SAN的高性能和傳統NAS的數據共享優勢,為新的數據應用方式提供了更加先進的結構平臺。

  在過去的一年中,存儲和網絡廠商的注意力,主要集中在IP存儲技術的兩個方向上--存儲隧道(Storage tunneling)和本地IP存儲(Native IP-based storage)下面是這兩個方面的一些粗略概況。

  存儲隧道技術

  顧名思義,這種技術是將IP協議作為連接異地兩個光纖SAN的隧道,用以解決兩個SAN環境的互聯問題。光纖通道協議幀被包裹在IP數據包中傳輸。數據包被傳輸到遠端SAN后,由專用設備解包,還原成光纖通道協議幀。

  另一方面,雖然IP網絡技術非常普及,其管理和控制機制也相對完善,但是,利用IP網絡傳輸的存儲隧道技術,卻無法充分利用這些優勢。其原因主要在于,嵌入IP數據包中的光纖通道協議幀。IP網絡智能管理工具不能識別這些數據,這使得一些很好的管理控制機制無法應用于這種技術,如目錄服務、流量監控、QoS等。因此,企業IT部門的系統維護人員,幾乎不可能對包含存儲隧道的網絡環境,進行單一界面的統一集中化管理。

  目前的存儲隧道產品還有待完善,與光纖通道SAN相比,只能提供很小的數據傳輸帶寬。例如,一個在光纖SAN上,用兩到三個小時可以完成的傳輸過程,在兩個光纖SAN之間以OC-3標準傳輸大約需要14個小時。這是目前存儲隧道產品比較典型的傳輸速度。當然,這樣的性能表現,不會限制到該技術在一些非同步功能中的應用。如遠程的數據備份,就不一定需要很高的數據傳輸帶寬。

  總之,存儲隧道技術,借用了一些IP網絡的成熟性優勢,但是并沒有擺脫復雜而昂貴的光纖通道產品。

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  本地IP存儲技術

  這一技術是將現有的存儲協議,例如SCSI和光纖通道,直接集成在IP協議中,以使存儲和網絡可以無縫的融合。當然,這并不是指,可以在企業IT系統中,把存儲網絡和傳統的LAN,物理上合并成一個網絡。而是指在傳統的SAN結構中,以IP協議替代光纖通道協議,來構建結構上與LAN隔離,而技術上與LAN一致的新型SAN系統--IP SAN。

  這種IP-SAN中,用戶不僅可以在保證性能的同時,有效的降低成本,而且,以往用戶在IP-LAN上獲得的維護經驗、技巧都可以直接應用在IP-SAN上。俯拾皆是的IP網絡工具,使IP-SAN的網絡維護輕松而方便。同樣,維護人員的培訓工作,也不會像光纖技術培訓那樣龐雜而冗長。

  設想一下,一個大型企業的IT部門引入了一項新技術,并以此構建了底層的大型存儲系統。卻不需要調整現有的網絡和主機,不需要改變應用軟件,不需要增加管理工具,甚至不需要過多的技術培訓。現有的網絡管理工具和人員,完全可以應付這一切。這是一個多么誘人的系統升級方案!

  與存儲隧道技術相比,本地IP存儲技術具有顯著的優勢。首先,一體化的管理界面,使得IP-SAN可以和IP網絡完全整合。其次,用戶在這一技術中,面對的是非常熟悉的技術內容:IP協議和以太網。而且,各種IP通用設備,保證了用戶可以具有非常廣泛的選擇空間。事實上,由于本地IP存儲技術的設計目標,就是充分利用現有設備,傳統的SCSI存儲設備和光纖存儲設備,都可以在IP-SAN中利用起來。

  本地IP存儲技術,更進一步的模糊了本地存儲和遠程存儲的界限。在IP-SAN中,只要主機和存儲系統都能提供標準接口,任何位置的主機就都可以訪問任何位置的數據,無論是在同一機房中,相隔幾米,還是數公里外的異地。訪問的方式可以是類似NAS結構中,通過NFS、CIFS等共享協議訪問,也可以是類似本地連接和傳統SAN中,本地設備級訪問。

  隨著帶有IP標準接口的存儲設備的出現,用戶可以單純使用本地IP存儲技術,來擴展已有的存儲網絡,或構建新的存儲網絡。以千兆以太網甚至萬兆以太網為骨干的網絡連接,保證了本地IP存儲網絡,能夠以令人滿意的效率工作。

  選擇哪一種技術

  無論在哪個方面,用戶總是要面對這樣的問題。答案又總是,明確需求,從實際出發。簡單的講,存儲隧道技術很好的利用了現有的IP網絡,來連接距離較遠的各個"SAN島嶼"。例如,對存儲服務供應商來說,如果想向已經建有光纖SAN的用戶,提供數據看護服務,存儲隧道技術就是非常好的選擇。

  一些用戶期望自己的IT系統具有很高的集成度,這一點是存儲隧道技術難以達到的,而本地IP存儲技術在這方面,具有相當強的競爭力。同時,這項技術也是實現從光纖SAN平滑升級到IP-SAN的最好選擇。所以,越來越多的存儲和網絡廠商,開始對本地IP存儲技術提供投入和支持。

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